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プログラミング入門

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令和６年度以前入学者 プログラミング入門
教員名 黒田大祐
単位数    1 学年    2 開講区分 文理学部
科目群 生命科学科
学期 後期 履修区分 選択
授業形態 対面授業
授業の形態 対面授業を基本とする。状況に応じてオンライン授業および課題研究を組み合わせて行う。
授業概要 本講義では、IT化社会において必須なプログラミング技術の基礎を講義説明する。その解説を基に、科学技術数値計算や統計解析のプログラムを実践的に作成する。
授業のねらい・到達目標 （知識）
１.汎用的なプログラミング言語であるPythonの基礎知識を理解し、説明することができる。

（技能）
２.プログラミングの基礎的知識を基に、実践的なプログラムを作成することができる。
３.実践的なプログラムを作成することで、問題解決のための理論的な筋道を計画することができる。

（能力）
この科目は文理学部生命科学科（学士（理学））のディプロマポリシーDP3、4、5、7、8及びカリキュラムポリシーCP3、4、5、7、8に対応している。
４.既存の知識にとらわれることなく、物事を論地的・批判的に説明することができる（A-3-2）。
５.日常生活における現象に潜む科学的問題を見出し、専門的知識に基づいて説明することができる（A-4-2）。
６.新しい問題に取り組む意識を持ち、そのために必要な情報を収集することができる（A-5-2）。
７.学修活動において積極的にリーダーシップを発揮し、他者と協働して作業に取り組むことができる（A-7-2）。
８.継続的に自分の学修経験を振り返り、分析することができる（A-8-2）。

各回の授業・事前学習・事後学習を通して，日本大学教育憲章にある以下の能力を身につけることを目標とする。
A-3 (DP3・CP3): 論理的・批判的思考力
A-4 (DP4・CP4): 問題発見・解決力
A-5（DP5・CP5)：挑戦力
A-7（DP7・CP7)：リーダーシップ・協働力
A-8（DP8・CP8)：省察力
授業の形式 講義、演習
授業の方法 プログラミングに関する基礎や理論について、講義・演習形式で授業を行う。
始めに各回のテーマについて講義し、そのテーマに則した演題を実際にコンピュータを操作することで基礎・理論の定着を図る。毎回課題を出題し、その課題に対するプログラムを各自で作成する。

課題に対するフィードバック：課題に対しては各回の最後（課題提出後）に解答例や解説を行う。

体調不良などで出席停止となった場合、CanvasLMSやzoomなどのオンラインツールを用いて課題の提出と質問対応を行う。
授業計画
1 ガイダンス。授業のテーマや達成目標および授業の方法について説明する。本講義で身に着けるべき技能についてしっかりと認識する（A-5）。
【事前学習】プログラム言語Pythonについて調査しておく（A-5）。 （1時間）
【事後学習】Pythonの起動法について自分で再確認しておく（A-8）。 （1時間）
【担当教員】黒田大祐
【授業形態】対面授業
2 プログラミングの基礎１　Pythonの基本文法と変数、データ型、演算子、基本的な入出力（A-3、A-5、A-7）
【事前学習】Pythonを用いた簡単なプログラム例について調査しておく（A-5）。 （1時間）
【事後学習】Pythonの基本文法について十分に復習しておく（A-3、A-8）。 （1時間）
【担当教員】黒田大祐
【授業形態】対面授業
3 プログラミングの基礎２　条件分岐（if文）とループ処理（for, while文）（A-3、A-5、A-7）
【事前学習】Pythonにおける条件分岐とループ処理について調査しておく（A-5）。 （1時間）
【事後学習】Pythonにおける条件分岐とループ処理について十分に復習しておく（A-4、A-8）。 （1時間）
【担当教員】黒田大祐
【授業形態】対面授業
4 プログラミングの基礎３　リスト、タプル、辞書の基本操作（A-3、A-5、A-7）
【事前学習】Pythonにおけるリスト、タプル、辞書の基本操作について調査しておく（A-5）。 （1時間）
【事後学習】Pythonにおけるリスト、タプル、辞書の基本操作について十分に復習しておく（A-4、A-8）。 （1時間）
【担当教員】黒田大祐
【授業形態】対面授業
5 プログラミングの基礎４　関数の定義と利用（A-3、A-5、A-7）
【事前学習】Pythonにおける関数とモジュールについて調査しておく（A-5）。 （1時間）
【事後学習】Pythonにおける関数とモジュールについて十分に復習しておく（A-4、A-8）。 （1時間）
【担当教員】黒田大祐
【授業形態】対面授業
6 プログラミングの基礎５　ファイルの入出力（A-3、A-5、A-7）
【事前学習】Pythonにおけるファイル入出力について調査しておく（A-5）。 （1時間）
【事後学習】Pythonにおけるファイル入出力について十分に復習しておく（A-4、A-8）。 （1時間）
【担当教員】黒田大祐
【授業形態】対面授業
7 プログラミングの基礎６　ライブラリ入門・NumPyによる数値計算（A-3、A-5、A-7）
【事前学習】Numpyについて調査しておく（A-5）。 （1時間）
【事後学習】Numpyについて十分に復習しておく（A-4、A-8）。 （1時間）
【担当教員】黒田大祐
【授業形態】対面授業
8 プログラミングの基礎７　ライブラリ入門・Pandasによるデータ操作（A-3、A-5、A-7）
【事前学習】Pandasについて調査しておく（A-5）。 （1時間）
【事後学習】Pandasについて調査しておく（A-5）。 （1時間）
【担当教員】黒田大祐
【授業形態】対面授業
9 プログラミングの基礎８　データの可視化入門（A-3、A-5、A-7）
【事前学習】Pythonにおけるデータ可視化について調査しておく（A-5）。 （1時間）
【事後学習】Matplotlibについて十分に復習しておく（A-4、A-8）。 （1時間）
【担当教員】黒田大祐
【授業形態】対面授業
10 プログラミングの基礎９　データの可視化応用（A-3、A-5、A-7）
【事前学習】Matplotlibについて復習しておく（A-5）。 （1時間）
【事後学習】Seabornについて十分に復習しておく（A-4、A-8）。 （1時間）
【担当教員】黒田大祐
【授業形態】対面授業
11 プログラミングの基礎１０　生命科学における文字列解析（A-3、A-5、A-7）
【事前学習】生命科学で使われる「文字列」について調査しておく（A-5）。 （1時間）
【事後学習】Pythonでの文字列の扱いについて十分に復習しておく（A-4、A-8）。 （1時間）
【担当教員】黒田大祐
【授業形態】対面授業
12 プログラミングの基礎１１　Pythonによる分子構造解析（A-3、A-5、A-7）
【事前学習】生命科学で使われる「分子構造」について調査しておく（A-5）。 （1時間）
【事後学習】Pythonによる分子構造の扱いについて十分に復習しておく（A-4、A-8）。 （1時間）
【担当教員】黒田大祐
【授業形態】対面授業
13 プログラミングの基礎１２　主成分分析（PCA）の基礎と実践（A-3、A-5、A-7）
【事前学習】主成分分析（PCA）について調査しておく（A-5）。 （1時間）
【事後学習】主成分分析（PCA）について十分に復習しておく（A-4、A-8）。 （1時間）
【担当教員】黒田大祐
【授業形態】対面授業
14 プログラミングの基礎１３　機械学習の基礎と実践（A-3、A-5、A-7）
【事前学習】機械学習について調査しておく（A-5）。 （1時間）
【事後学習】機械学習について十分に復習しておく（A-4、A-8）。 （1時間）
【担当教員】黒田大祐
【授業形態】対面授業
15 プログラミングの基礎１４　全体の振り返り（A-3、A-5、A-7）
【事前学習】これまでの講義での疑問点をまとめておく（A-5）。 （1時間）
【事後学習】これまでの講義について十分に復習しておく（A-4、A-8）。 （1時間）
【担当教員】黒田大祐
【授業形態】対面授業
その他
教科書 プリントを随時配布する。
参考書 使用しない
成績評価の方法及び基準 授業参画度(100%)
・授業参画度は、毎回出題される課題の内容と提出状況等で評価する。状況に応じて課題レポートを課す場合がある（A-3、A-4、A-5、A-7、A-8)。
オフィスアワー 本館５階（５０２）。随時（事前にアポイントをとること。アポイントの取り方については第一回のガイダンス時に説明する）。
Canvas LMSとメールを用いての質疑応答も行う。

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